Факты об элементах: Селен

Селен — неметалл, который содержится в почве и некоторых пищевых продуктах, таких как цельное зерно, бразильские орехи, семена подсолнечника и морепродукты. Селен содержится в металл-сульфидных рудах, где он частично заменяет серу. Наиболее стабильная форма этого элемента, кристаллический гексагональный селен, имеет металлический серый цвет, в то время как кристаллический моноклинный селен обладает насыщенным красным цветом.  

Селен был открыт в 1817 году известным шведским химиком Йёнсом Якобом Берцелиусом. Берцелиус заметил красный осадок, оставшийся после сжигания серы на заводе по производству серной кислоты. Завод принадлежал Берцелиусу и его другу, химику Юхану Гану, который открыл марганец. Сначала Берцелиус думал, что этот осадок был уже известным элементом теллуром из-за испускаемого им запаха хрена. Когда он понял, что в образце, полученном из рудника, не было других соединений теллура, то пришел к выводу, что открыл новый элемент. Свойства нового элемента были близки к свойствам серы и теллура, которые находятся выше и ниже селена в периодической таблице. Берцелиус назвал свое открытие селеном от греческого слова "Селена", означающего "богиня луны".

В 1873 году английский инженер-электрик Уиллоуби Смит обнаружил, что селен более электропроводен под воздействием света. Смит открыл фотоэлектрический эффект, который впоследствии Эйнштейн объяснил как фотоны, выбивающие электроны из их атомных орбит и генерирующие электричество. Ошеломляющее открытие Смита в конечном итоге привело к появлению современной солнечной энергетике.

Селен используется вместе с висмутом в латунях и в качестве добавки к нержавеющей стали. При добавлении к металлам на основе железа и меди селен улучшает их обрабатываемость. Достаточно всего 0,05-0,10% селена для углеродистых и низколегированных сталей, а для высоколегированных и нержавеющих сталей требуется уже около 0,30%. Свойства "внутренней смазки" селена сохраняются в сталях даже при термообработке минимум до 1300 МПа (200 000 фунтов/дюйм2). Однако селен — это сравнительно дорогая добавка для повышения обрабатываемости, и его применение по сравнению с более дешевыми альтернативами (сера и свинец) необходимо оценивать с точки зрения дополнительных преимуществ.

Селен обладает как фотоэлектрическими (преобразует свет в электричество), так и фотопроводящими (электросопротивление снижается с увеличением освещенности) свойствами. Поэтому он используется фотоэлементах, солнечных батареях, копировальных аппаратах и фотометрах для камер. Он также может преобразовывать переменный ток в постоянный, и используется в выпрямителях. Кроме того, селен можно использовать для уменьшения пропускания солнечного света в декоративном стекле, что придает ему бронзовый оттенок. Он также применяется при изготовлении пигментов для керамики, красок, пластмасс и для придания красного цвета стеклу. Сульфид селена — основной ингредиент шампуней против перхоти, поскольку он токсичен для грибка кожи головы, который вызывает перхоть.

Вот несколько научно-технических фактов о селене.

Атомный номер: 34

Атомная масса: 78,96

Плотность: 4,819 г/см3

Температура плавления: 221°C

Точка кипения: 685°C

Модуль сдвига: 3,7 ГПа

Модуль Юнга: 10 ГПа

Коэффициент Пуассона: 0,33

Показатель преломления: 1,000895

Скорость звука: 3 350 м/с

Теплопроводность: 0,52 Вт/(м K)